Forschungspreis für Entwicklung von Supraleitern

Das Team um Professor Bertram Batlogg, ETH Zürich, hat den Braunschweig Preis 2001 erhalten. Die Forscher sind für ihre Arbeit im Bereich elektronische und optoelektronische Bauelemente aus organischen Materialien ausgezeichnet worden.

Neben Professor Batlogg sind Dr. Christian Kloc und Dr. Jan Hendrik Schön ausgezeichnet worden. Beide Forscher arbeiten bei den Bell Labs, dem Forschungszentrum von Lucent Technologies.

In einer der neuesten Arbeiten sei es gelungen, fußballförmige Kohlenstoffmoleküle - so genannte Buckyballs - herzustellen, die bereits bei Temperaturen von minus 156 Grad Celsius supraleitend sind. Zwar werde mit den von Professor Richard E. Smalley gefundenen Buckyball-Molekülen (C60-Molekül) schon seit geraumer Zeit experimentiert, die Supraleitfähigkeit der Verbindungen lag bislang jedoch unter minus 233 Grad Celsius (43 Kelvin).

Ausgezeichnetes Forscherteam: Jan Hendrik Schön (von links), Christian Kloc, Bertram Batlogg.

Den Forschern gelang zuerst der Sprung auf minus 221 Grad. Durch das Einfügen von Chloroform und Bromoform zwischen den Kohlenstoffmolekülen gelang ein weiterer Sprung auf minus 156 Grad Celsius. Durch Chloroform und Bromoform erhöhe sich die elektronische Zustandsdichte, eine Eigenschaft, die wesentlich die kritische Temperatur beeinflusse. Zusätzlich sei das Material mit Hilfe eines elektrischen Feldes mit Ladungsträgern angereichert worden.

Die supraleitenden Kohlenstoffkristalle seien verhältnismäßig leicht zu verarbeiten, die Kühlung etwa könne mit preiswertem, flüssigem Stickstoff erfolgen. Die Physiker hoffen nun, mit dieser Methode noch höhere Sprungtemperaturen für die Supraleitfähigkeit zu erreichen.

Die Arbeitsgruppe habe zudem bereits ein Beispiel eines Grundelementes für Quantencomputer hergestellt. Ebenso könne man dünne Folien herstellen, die zusammengerollt und als Bildschirme an die Wand geheftet werden können.

Die Leistungsfähigkeit der organischen Materialien haben die Preisträger mit dem ersten elektrisch betriebenen Laser und photovoltaischen Zellen unter Beweis gestellt. Als weiteren Vorteil gegenüber Silizium sehen die Forscher den wesentlich geringeren Energiebedarf bei der Herstellung von Produkten aus organischen Materialien an. (uba)